内容正文:
第一章 化学反应的热效应
课时1 反应热 焓变
人 教 版 选 择 性 必 修 1
第一节 反应热
学习目标
知识技能
掌握反应热、焓变概念,理解中和热的原理和计算方法
过程方法
结合真实情境中的应用实例,多角度理解概念。
学科素养
培养宏观和微观相结合的视角,建立节约资源、保护环境的可持续发展意识。
反应热
壹
中和反应反应热的测定
贰
焓变
叁
知识导航
难点
重点
新课导入
自然界的能量存在形式有很多种,势能、生物能、热能、太阳能、风能等。
势能
生物能
热能
太阳能
风能
能量之间可以相互转化
新课导入
煤燃烧放热
煅烧石灰石吸热
化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产和科学研究中具有广泛的应用。
那么,在实际应用中,人们如何定量地描述化学反应过程中释放或吸收的热量呢?
反应热
壹
新课探究
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体系与环境
体 系
环 境
试管中的盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系
盛溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境
T1
T2
热 量
因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量
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反应热
1.定义:在等温条件下①,化学反应体系向环境_________或从环境_________的__________,称为化学反应的热效应,简称反应热。用ΔH 表示。
释放
吸收
热量
等温条件下,指化学反应发生后,使反应后体系的温度恢复到反应前体系的温度,即反应前后体系的温度相等。
如何测定反应放出的热量?
反应热的测定
贰
新课探究
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中和反应反应热的测定
保温杯式量热计
量热器示意图
认识本实验用到的仪器——量热计
许多反应热可以通过量热计直接测定
弹式量热计
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中和反应反应热的测定
通过一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化,计算反应放出的热量,由此求得中和热。
测定原理
c:比热容
m : 体系的质量
t1、t2:反应前和反应后体系的温度
Q:放出的热量
Q = c · m ·(t2-t1)
反应热的计算公式
② 用另一个量筒量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液,用温度计测量并记录NaOH溶液的温度(数据填入下表)。
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中和反应反应热的测定
实验操作
① 用量筒量取50mL 0.50mol/L盐酸,打开杯盖,倒入量热计的内筒,盖上杯盖,插入温度计,测量并记录盐酸的温度(数据填入下表)。用水把温度计上的酸冲洗干净,擦干备用。
反应物温度的测量
为了保证HCl被完全中和,
中和反应进行完全。
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中和反应反应热的测定
实验操作
打开杯盖,将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒,立即盖上杯盖,插入温度计,用搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化,将最高温度记为反应后体系的温度(t2)。
反应后体系温度的测量
重复上述步骤两次
减小误差,防止热量损失
减小误差
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中和反应反应热的测定
数据处理
取盐酸温度和NaOH溶液温度的平均值记为反应前体系的温度(t1)。计算温度差(t2 - t1),将数据填入下表。
实验次数 反应物的温度/℃ 反应前体系的温度 反应后体系的温度 温度差
盐酸 NaOH溶液 t1 / ℃ t2/ ℃ (t2- t1)/ ℃
1
2
3
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取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据。
根据温度差和比热容等计算反应热。
实验数据处理
为了计算简便,盐酸、氢氧化钠稀溶液的密度近似地认为都是1 g·cm-3,反应后生成的溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃)。
该实验中盐酸和NaOH溶液反应放出的热量是0.418(t2 - t1)kJ,生成1mol H2O时放出的热量为0.418(t2 - t1)/ 0.025 kJ(从单位角度入手引导计算)。
中和反应反应热的测定
数据处理
多次计算求平均值以减小误差
!
做题时最容易忽略的
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中和反应反应热的测定
注意事项
① 操作时动作要快,尽量减少热量的损失,使用绝热装置,避免热量散发到反应体系外。② 在测量反应混合液的温度时要随时读取温度值,记录下最高温